[发明专利]一种气动马达

说明书

技术领域

本发明涉及一种气动马达，具体地说，涉及一种利用压缩流体或空气驱动的气动马达。

背景技术

气动马达是将压缩空气的压力能转换为机械能并产生旋转运动的气动执行元件，它的作用相当于电动机或液压马达。由于气动马达具有体积小、重量轻、转速及功率变化范围宽等优点，在不同的领域内得到广泛的应用。尤其是风洞试验研究单位，在风洞试验中，通常采用飞行器的模型，研究气体流动与模型的相互作用，以了解飞行器的空气动力学特性。实际的飞机发动机不能安装到模型中，因而，需要能够模拟涡桨发动机动力输出的高比功率原动机装置——涡轮气动马达。对涡轮气动马达的要求是尺寸小、功率大并且转速高。

现有技术中的气动马达，通常采用一个动叶轮的单速级涡轮气动马达，或两个相同的动叶轮串联的复速级涡轮气动马达，同尺寸的复速级涡轮气动马达性能优越于单速级涡轮气动马达。但仍不能满足某些风洞试验对涡轮气动马达的更高要求，例如，需要涡轮气动马达的输出功率达到250～300kW。另外，比功率是衡量气动马达性能的综合指标，现有的单速级涡轮气动马达或复速级涡轮气动马达的比功率相对较低。

发明内容

本发明的目的在于提供一种气动马达，该气动马达采用多级叶片高度不同的叶轮组串联，同时驱动输出轴高速旋转，气动马达体积小，输出功率大，而且输出轴既能承受高度旋转，又能承受轴向和径向负荷。

为实现上述目的，本发明提供一种气动马达，包括：壳体，具有用于输出动力的动力输出端；主轴，位于所述壳体内，所述主轴为空心轴，主轴靠近动力输出端处设有多个通孔，以将主轴内的空间与所述壳体内的空间联通；输出轴，与所述主轴共轴并从所述主轴的一端延伸，并从所述壳体的动力输出端延伸出壳体之外；多个叶轮组，布置在所述壳体内，每个叶轮组包括定子叶轮和转子叶轮，每个定子叶轮和转子叶轮的中心具有通孔，从而主轴穿过通孔，使得各叶轮组沿主轴串联布置，并且，定子叶轮和转子叶轮在所述主轴上间隔分布；端盖，用于盖住壳体的与所述动力输出端相反的一侧的开口，端盖上设有进气孔，通过该进气孔外部高压气体被输送到主轴的内部空间；以及通孔，用于从所述壳体的内部空间将气体排出。

优选地，所述叶轮组的叶片高度沿着气流排出方向逐渐增大。

优选地，所述主轴靠近动力输出端设有多个径向通孔处的直径大于主轴进气口处的直径。

优选地，所述定子叶轮固定在所述壳体上，并通过轴承支撑在所述主轴上，当主轴转动时，定子叶轮不随主轴的转动而转动。

另外，转子叶轮固定在主轴上，当转子叶轮收到高压气体的推动而转动时，主轴随转子叶轮的转动而转动。

并且，优选地，各个所述定子叶轮和转子叶轮沿主轴交替布置。

根据上面的描述以及实践可知，其一，采用空心轴作为主轴，既可以减轻气动马达的整体重量，提高比功率，又可以作为高压气体的进入通道，减少气动马达的体积；其二，气动马达采用多级叶片高度不同的叶轮组串联，多个转子叶轮同时驱动主轴以及输出轴高速旋转，增大了气动马达的输出功率；其三，主轴上安装了多个轴承，轴承内圈与高速运转的主轴连接，而轴承外圈与定子叶轮、壳体或端盖连接，使得主轴既能承受高度旋转，又能承受轴向和径向负荷。

附图说明

通过下面结合附图对其实施例进行描述，本发明的上述特征和技术优点将会变得更加清楚和容易理解。

图1是剖面图，示出了本发明的一个实施例所述的气动马达；

图2是示意图，示出了图1所示的气动马达的主轴；

图3是示意图，示出了图1所示的气动马达的定子叶轮；以及

图4是示意图，示出了图1所示的气动马达的转子叶轮；

图5是示意图，示出了图1所示的气动马达的端盖。

具体实施方式

下面将参考附图来描述本发明所述的气动马达的实施例。本领域的普通技术人员可以认识到，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式或其组合对所描述的实施例进行修正。因此，附图和描述在本质上是说明性的，而不是用于限制权利要求的保护范围。此外，在本说明书中，附图未按比例画出，并且相同的附图标记表示相同的部分。

图1是剖面图，示出了本发明的一个实施例所述的气动马达。如图1所示，本发明的一个实施例所述的气动马达1000包括壳体100、主轴200、输出轴300、多个叶轮组400以及端盖500。